2020年2月左右，张某与陈霖霖离婚当月，他与叶某尘在重庆长寿区见面时，便共谋杀害张某的孩子。而后，两人多次通过面谈、微信聊天等方式共谋杀害两个小孩的办法，并商定采用意外高坠的方式杀死雪雪和洋洋。
据封面新闻报道，案件侦破后，派出所向陈霖霖透露了一些细节。她转述说：“张某当时在跟叶某尘通视频，（叶某尘）割腕，血都流出来了，然后张某就吓到了，电话一丢，抱起两个娃娃，脚一抬就下去了。”
“因为两个小孩坠亡属非正常死亡，这种情况下，警方接到报案后一定会介入进行现场勘查。”两名不愿具名的民警告诉澎湃新闻，因为涉及非正常死亡，警方首先就需判断是命案还是意外。
一名在刑警队工作多年的民警告诉澎湃新闻，如果两个小孩真的是翻窗不慎坠楼，那么，两个小孩肯定会在窗户上留下相关的痕迹。但该案中，若张某是直接扔的孩子，现场勘查就很容易戳破他的谎言。
陈霖霖此前告诉澎湃新闻，孩子坠楼后，派出所民警曾找她问话，她也向警方表达了自己的怀疑。她的怀疑依据在于两个孩子从来不跑去窗台玩，他们知道那里高，会害怕；其次是张某在跟她及其朋友讲述孩子坠楼的说法时存在不一致；第三是张某在孩子去世后的表情有些怪异。
接近案情的人士告诉澎湃新闻，办案机关在发现疑点后，随即将张某列为重点嫌疑对象。经过几番问话，张某的心理防线被突破，随后交代了作案过程。之后，叶某尘也被警方控制，但叶某尘最初并不交代。办案单位通过技术手段恢复其手机信息后，叶某尘才被突破。
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